Problema 8 de Tecnologia industrial de la Selectivitat 2022

Juny 2022, Sèrie 5 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

Exercici 4 [2,5 punts en total] Es vol escalfar un volum V = 350 \text{ mL} d'aigua des d'una temperatura inicial T_1 = 20 \text{ °C} fins a una de final T_2 = 95 \text{ °C}. Es proposen dues alternatives: — Utilitzar un escalfador d'aigua per a infusions que consumeix P_{\text{escalf}} = 1 200 \text{ W} i que triga t_{\text{escalf}} = 125 \text{ s}. Aquest sistema utilitza una resistència submergible. — Fer servir un fogó d'una vitroceràmica que consumeix E_{\text{vitro}} = 0,11 \text{ kW h}. Ambdós sistemes estan connectats a la xarxa elèctrica amb U = 230 \text{ V}. La calor específica de l'aigua és c_e = 4,18 \text{ J/(g °C)}. Determineu: a) L'energia teòrica necessària per a escalfar l'aigua E_{\text{aigua}}. [0,5 punts] b) La resistència R que l'escalfador d'aigua té al seu interior. [0,5 punts] c) L'energia consumida per l'escalfador E_{\text{cons}}. [0,5 punts] d) El rendiment de l'escalfador \eta_{\text{escalf}} i el de la vitroceràmica \eta_{\text{vitro}}. Quina alternativa escolliríeu? [1 punt]

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

Veure la solució del problema